鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術(shù)

來源：存能電氣  日期：2019-11-11 11:08  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術(shù)。近年來，三元鋰電池材料已成為正極材料增速最高的細(xì)分領(lǐng)域。高鎳NCM鋰電池正極材料具有高容量、低成本和原料來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，是一種極有應(yīng)用前景的鋰離子電池材料。本文鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術(shù)，希望能幫得上大家。

　　鋰電池廠家淺談高鎳三元鋰電池正極材料的技術(shù)

　　隨著我國新能源汽車市場的快速發(fā)展，帶動動力鋰電池需求的大幅增長，而隨著對鋰電池能量密度要求的不斷提高，三元鋰電池材料的市場需求量始終保持增長趨勢。

　　無論是政策導(dǎo)向、市場需求，還是技術(shù)演進(jìn)方向，三元材料高鎳化已成為動力鋰電池材料發(fā)展的必然趨勢。在補(bǔ)貼退坡和國際競爭加劇的大背景下，國內(nèi)企業(yè)正在高鎳三元領(lǐng)域積極布局。

　　存能電氣鋰電池廠家了解到，由于車企和電池企業(yè)對于高鎳三元材料的導(dǎo)入需求迫切，推進(jìn)速度不斷加快，2018年以來，NCM811材料已呈現(xiàn)出嚴(yán)重供不應(yīng)求的狀態(tài)。為滿足市場需求，國內(nèi)正極材料廠商也積極布局高鎳產(chǎn)品，這些產(chǎn)能已經(jīng)陸續(xù)向市場供應(yīng)，特別是NCM811產(chǎn)品的產(chǎn)能和產(chǎn)量受到高度矚目。

　　預(yù)計(jì)到2022年全球正極材料出貨量將突破60萬噸，到2025年將接近100萬噸，其中三元材料仍將是大頭，高鎳三元也將迎來水漲船高的機(jī)遇。從國內(nèi)來看，未來三年三元鋰電池材料出貨量復(fù)合增速有望維持在30%以上，而到2020年出貨量將突破20萬噸大關(guān)。

　　正極材料做為鋰電池最核心的材料，未來將持續(xù)受益，并且正極材料的技術(shù)仍處于不斷演變階段，具有巨大挖掘潛力。正極材料企業(yè)既要有技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品更新能力，又要有產(chǎn)能保駕護(hù)航；既要有穩(wěn)定的上游資源供給，又要得到下游客戶的認(rèn)可。對于高鎳三元鋰電池企業(yè)來說，未來正是重塑正極材料散而亂格局的時(shí)候，龍頭企業(yè)有望勝出。

　　高鎳三元正極材料的技術(shù)痛點(diǎn)

　　高鎳三元鋰電池正極材料的容量主要來自Ni2+/Ni4+氧化還原，所以鎳含量越高，材料的容量也越大。但是Ni含量升高后，高鎳三元正極材料會帶來一系列棘手的技術(shù)問題。高鎳三元正極材料的主要原料是氫氧化物前驅(qū)體，Ni以Ni2+的形式存在。

　　高鎳三元鋰電池正極材料在高溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，循環(huán)過程中生成不再有鋰離子脫嵌活性的立方巖鹽相。鎳含量越高，總堿量越高?？倝A量高對其工業(yè)生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸以及電池的制備都提出了更高的要求。當(dāng)材料接觸空氣時(shí)，粉末材料的結(jié)構(gòu)、形貌和成分發(fā)生變化，電化學(xué)性能逐漸下降，特別是暴露在潮濕的空氣中，這種現(xiàn)象尤為明顯。

　　高鎳三元鋰電池正極漿料在制備和涂布過程，環(huán)境濕度對其影響巨大，如果在工藝過程中吸水反應(yīng)，特別容易造成漿料性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致極片制造過程出現(xiàn)品質(zhì)不穩(wěn)定，工藝一致性差等問題，形成凝膠漿料時(shí)，甚至涂布過程無法進(jìn)行。

　　高價(jià)鎳會與電解質(zhì)反應(yīng)放出熱量和氣體，并且它本身也很不穩(wěn)定，受熱會分解并析出O2。當(dāng)熱量和CO2、O2等氣體在密閉的電池內(nèi)部聚集到達(dá)到一定壓強(qiáng)時(shí)，就會造成爆炸。

　　目前動力電池行業(yè)比較火的詞匯，不僅僅是“高鎳”，還有：“固態(tài)電池”，“富鋰錳基固溶體材料”，“鋰硫電池”等等，新技術(shù)新材料新觀念的出現(xiàn)將對高鎳三元鋰電池材料的應(yīng)用產(chǎn)生一定的沖擊。

　　高鎳三元鋰電池材料的原料成本有所下降，因?yàn)殒嚤肉拑r(jià)格低。但是高鎳三元材料的這些技術(shù)痛點(diǎn)導(dǎo)致其生產(chǎn)條件極為苛刻，原料成本下降，生產(chǎn)成本又升高，所以未來高鎳三元材料的成本也不會大幅降低。但是由于國家及市場對電池比容的要求，高鎳三元材料勢在必行。

　　總結(jié)：以上就是高鎳三元鋰電池正極材料的介紹。目前處于高鎳正極產(chǎn)業(yè)化初期，多家鋰電池廠商積極推動高鎳正極產(chǎn)能落地，三元鋰電池材料是未來的趨勢。三元材料具有容量高，成本較低，均衡性較好的優(yōu)點(diǎn)，在動力電池領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。